論文の概要: Cavity-assisted quantum transduction between superconducting qubits and trapped atomic particles mediated by Rydberg levels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.03201v1
• Date: Mon, 06 Jan 2025 18:28:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-07 16:36:52.382561
• Title: Cavity-assisted quantum transduction between superconducting qubits and trapped atomic particles mediated by Rydberg levels
• Title（参考訳）: ライダーバーグ準位を介する超伝導量子ビットと閉じ込められた原子粒子間のキャビティ支援量子トランスダクション
• Authors: Fernando L. Semião, Matthias Keller,
• Abstract要約: 超伝導量子ビットから閉じ込められた原子やイオンの内部状態への量子状態の転送方法を提案する。 相互作用強度, 散逸, 嫌悪のパラメータを実験的に実証するために, 本手法は95%以上の忠実性を達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.1574468325115
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this work, we present an approach for transferring quantum states from superconducting qubits to the internal states of trapped atoms or ions. To achieve state transfer, we utilize the Rydberg levels of those trapped atomic particles, which interact indirectly with the superconducting qubits via their mutual coupling to a microwave cavity. We investigate two protocols for this transfer: resonant interaction between the cavity, the atom/ion and the superconducting qubit, and dispersive interaction. We analyze the robustness of the state transfer fidelity against various noise and damping mechanisms, including cavity decay, Rydberg state decay, and the relaxation and dephasing of the superconducting qubit. For experimentally demonstrated parameters of interaction strengths, dissipation, and dephasing, our scheme achieves fidelities above 95\%.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、超伝導量子ビットから閉じ込められた原子やイオンの内部状態への量子状態の転送方法を提案する。 状態伝達を実現するために,超伝導量子ビットとマイクロ波空洞との相互結合を介して間接的に相互作用する,これらの閉じ込められた原子粒子のリドベルク準位を利用する。 本研究では, 共振器, 原子/イオン, 超伝導量子ビット間の共振相互作用, 分散相互作用の2つのプロトコルについて検討する。 本研究では, キャビティ崩壊, Rydberg状態崩壊, 超伝導量子ビットの緩和と劣化など, 各種ノイズや減衰機構に対する状態伝達の忠実さを解析した。 相互作用強度, 散逸, 嫌悪のパラメータを実験的に実証するために, 提案手法は95%以上の忠実度を達成できる。

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